При производстве котлов и деталей для их ремонта следует учитывать, что используемые в конструкции материалы должны обеспечивать длительную эксплуатацию и безопасную работу нагревательных приборов.
Котловая сталь – особая разновидность металлопроката, используемая при конструировании паровых и водонагревательных котлов. Материал в обязательном порядке маркируется буквой К и должен соответствовать по прочности требованиям ГОСТ.
Поставщики котловых сталей должны предоставлять сертификаты на свою продукцию, в которой указываются параметры стали и режим термообработки которой подвергался материал при производстве. При отсутствии сертификата испытания котловой стали на соответствие необходимым параметрам проводятся на заводах по производству котлов.
Требования, которым должна соответствовать котловая сталь
Основными требованиями выдвигаемыми к металлу из которого производятся котлы и детали для их ремонта являются:
- Предел длительной прочности. Учитывая, что котловая сталь эксплуатируется при высоких температурах поставщик должен предоставить опытные данные, указывающие на предел длительной прочности материала для 100 и 10 тыс. часов, а также предел его ползучести при температурах для которых он рекомендован.
- Метод плавки. В качестве котловой стали чаще всего используется мартеновский способ выплавки стали и плавка в электропечи. Допускается применение кислородно-конвертерного метода плавки при условии, что конечное качество стали не будет ниже качества получаемое при мартеновской плавке.
- Материал. В котлостроении согласно ГОСТ могут использоваться легированные, низколегированные и горячекатаные углеродистые стали. В зависимости от марки материал может поставляться в нормализованном, термообработанном, или первоначальном состоянии.
- Механические свойства. Длительность охлаждения листа после прокатки и термообработки увеличивается прямо пропорционально его толщине. Требования к относительному удлинению листа изменяются исходя из предела прочности материала. Чем ниже этот показатель, тем более пластичной должна быть сталь.
- Свариваемость. Для того, чтобы обеспечить стальным листам хорошую свариваемость для углеродистого и низколегированного материала установлены стандарты содержания в составе следующих элементов: мышьяка до 0,08%, меди, хрома и никеля – до 0,3% каждого.
- Качество и микроструктура. Микроструктура котловой стали не должна иметь в наличии расслоений, шлаковых включений, раскатанных пузырей, которые заметны без применение увеличительной аппаратуры. При этом допустимо наличие расслоений совокупной длиной до 20 мм в изломах листа. Также не допускаются для котлостроения листы с трещинами, загрязнениями, вдавами, вкатанной окалиной, раковинами.
- Дефекты. Наличие на поверхности котлового стального листа отдельных забоев, ряби, рисок, отпечатков считается допустимым при глубине недостатков не выводящей толщину материала за предел допустимых отклонений. Если на листе присутствует тонкий слой окалины, который не препятствует визуализации поверхностных дефектов материал допускается. Если толщина листа превышает 15 мм поверхностные дефекты могут быть удалены пологой вырубкой или зачищены абразивными инструментами с последующей заваркой. При толщине листа 15-120 мм глубина дефекта на должна превышать 25% общей толщины, а для листа толще 120 мм – 30 мм. Общая площадь заваренных дефектов не должна быть больше 1% площади котлового листа.
- Кромка. Обрезанные края листов не должны содержать расщеплений, трещин, рыхлостей, расслоений, вздутий и пузырей, раскатанной грязи. Допускается наличие отдельных раскатанных пузырей длиной до 20 и глубиной до 2 мм.